Ökologische Nachfolgen
Ökologische Nachfolgen
Eine der wichtigsten Errungenschaften der Ökologie war die Entdeckung, dass sich nicht nur Organismen und Arten, sondern auch Ökosysteme entwickeln. Gemeinschaften verändern sich ständig. Einige Organismen sterben, andere kommen, um sie zu ersetzen. Energie und Nährstoffe fließen in einem endlosen Strom durch die Gemeinschaft.
Konzept und Typen, 2018.
Die Abfolge sich ändernder Gemeinschaften (Ökosysteme, Biozönosen) im selben Territorium namens Nachfolge.
Bei der Bestimmung der ökologischen Sukzession sind drei Punkte zu beachten.
Zunächst erfolgt die Nachfolge unter dem Einfluss der Gemeinschaft, d.h. biotischer Bestandteil des Ökosystems.
Zweitens ist die Nachfolge in einer bestimmten Weise gelenkt und kann vorhergesagt (vorhersehbar) werden.
Der dritte Aspekt ist, dass der Höhepunkt der Sukzession die Entstehung eines stabilisierten Ökosystems ist, in dem die maximale Biomasse und die maximale Anzahl interspezifischer Interaktionen pro Einheit des Energieflusses berücksichtigt werden.
Die letzte Phase der Nachfolge heißt Höhepunkt-Community.
Traditionell wird der Sukzessionsprozess am Beispiel der Überwucherung eines kleinen Stausees in einem Wald veranschaulicht (Abb. 34). Über dem Wasser liegende Pflanzenteile der Küstenkrautvegetation sterben jedes Jahr ab, was die Fläche des klaren Wassers des Teiches verringert.
Nach und nach bilden sich in Küstennähe Bedingungen, die für die Entwicklung leistungsfähigerer Küstenpflanzenarten wie Weiden günstig sind. Die Weide schlägt Wurzeln und beginnt, Wasser aus dem Teich zu pumpen und den Bereich ihrer Existenz zu entwässern. Infolgedessen wird Weide durch kleinblättrige Baumarten ersetzt: Birke, Hasel.
Konzept und Typen, 2018.
Die Fläche der Teichoberfläche nimmt weiter ab, die Bodenfeuchtigkeit nimmt ab und Waldboden beginnt sich zu bilden. Kleinblättrige Bäume werden durch Laubbäume ersetzt, Eichen und Linden treten nach und nach auf, unter ihren Kronen entwickeln sich verschiedene Sträucher und krautige Pflanzen. Nach und nach werden Bedingungen für die Einführung von Nadelbäumen in Gemeinschaften geschaffen. Durch die übermäßige Aufnahme - zusammen mit organischer Substanz - biogener chemischer Elemente, vor allem Stickstoff und Phosphor, in das Reservoir „blüht“ Wasser: Einzellige Algen vermehren sich in großen Mengen. Es findet eine „Alterung“ der Seeökosysteme statt – ihre Eutrophierung.
Absterbende Algen fallen zusammen mit Foraminiferen "Regen" auf den Boden, was zu einer Abnahme der Teichtiefe führt. Dadurch entsteht an der Stelle des Stausees ein Wald, der sich eigentlich nicht von dem unterscheidet, der den Stausee vor einigen Jahrzehnten umgab. Unter bestimmten äußeren Bedingungen verwandelt sich der See in ein Torfmoor, das ein stabiles Ökosystem vom Typ der Klimax ist.
Es gibt eine sehr große Anzahl von Nachfolgeklassifikationen.
Je nach den Gründen für die Nachfolge gibt es
· exodynamisch e (vom griechischen Wort exo - außerhalb) Abfolgen, die durch Faktoren außerhalb dieses Ökosystems verursacht werden,
· endodynamisch(vom griechischen Wort endon - innen) Abfolgen, die durch die inneren Mechanismen des Ökosystems verursacht werden
Exodynamisch Sukzessionen können durch den Klimawandel, eine Abnahme des Grundwasserspiegels, einen Anstieg des Weltmeeres usw. verursacht werden. Solche Verschiebungen können Jahrhunderte und Jahrtausende andauern. Sie sind hauptsächlich mit der Wirkung der Anpassungsmechanismen des Ökosystems an Umweltfaktoren verbunden, die wiederum auf den Anpassungsmechanismen der lebenden Organismen des Ökosystems basieren.
Endodynamik Erbschaften werden durch spezielle Gesetze in Gang gesetzt, deren Mechanismen noch weitgehend unverständlich sind. Es ist bekannt, dass auf jedem, auch absolut leblosen Substrat wie Sanddünen oder erstarrter Lava früher oder später Leben gedeiht. Gleichzeitig ersetzen sich die Lebensformen, genauer gesagt die Arten von Gemeinschaften, in einem gegebenen Raum sukzessive, werden allmählich komplexer und erhöhen die Artenvielfalt, wodurch die sogenannte Sukzessionsreihe gebildet wird, die aus aufeinanderfolgenden Stadien besteht, die markieren die Ersetzung einer Gemeinschaft durch eine andere.
Die Nachfolgeserie endet mit einer Reifephase, in der sich das Ökosystem kaum verändert. Ökosysteme in dieser Phase heißen Höhepunkt(vom griechischen Wort Höhepunkt - Treppe).
Die Dauer der Sukzession von der Entstehung des Ökosystems bis zum Höhepunkt kann bis zu Hunderten und sogar bis zu Tausenden von Jahren betragen. Eine so lange Dauer ist hauptsächlich mit der Notwendigkeit der Anreicherung von Nährstoffen im Substrat verbunden.
Es gibt eine andere Art von Nachfolgeklassifikationen.
Unterscheiden autotrophe und heterotrophe Sukzession... Alle autotrophen Sukzessionen treten in Ökosystemen auf, in denen die Vegetation (Phytozönose) das zentrale Glied ist.
Die Dynamik der Heterotrophen ist der Dynamik der Autotrophen vollständig untergeordnet - die Veränderung der Tiergemeinschaften hängt von der Veränderung der Pflanzengemeinschaften ab. Autotrophe Abfolgen können theoretisch ewig dauern, da sie ständig von der Energie der Sonne angetrieben werden.
V heterotrophe Sukzession nur Tiere sind beteiligt (Heterotrophe, Konsumenten). Dabei kann es sich auch um abgestorbene Pflanzen, zB umgestürzte Bäume, Baumstümpfe etc. handeln, die in der Regel eine Energiequelle für die heterotrophe Sukzession sind.
Heterotrophe Sukzession setzt das obligatorische Vorhandensein einer bestimmten Energiemenge voraus, die sich in organischer Substanz angesammelt hat. Es endet mit der Erschöpfung der Energieressource, also nach der vollständigen Zersetzung des ursprünglichen Substrats. Danach hört das Ökosystem auf zu existieren. Daher ist der Begriff der Menopause für sie nicht definiert. Im Gegensatz zu Biogeozänosen sind solche Ökosysteme sterblich.
Beispiele für heterotrophe Sukzession sind Veränderungen in Lebensgemeinschaften auf einer Leiche eines Tieres (Veränderungen treten ungefähr in der folgenden Reihenfolge auf: Bakterien – Ameisen – totfressende Käfer, hautfressende Käfer, lausfressende Käfer); auf einem Misthaufen (oder Mist); auf den restlichen auf dem Boden liegenden Früchten - zum Beispiel ein Apfel.
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Die längste heterotrophe Abfolge wird am Stamm eines großen umgestürzten Baumes beobachtet.
Also, in heterotrophe Sukzession, es gibt kein Klimaxstadium.
Heterotrophe Sukzession wird gut mit einer von fossilen Brennstoffen abhängigen Gesellschaft in Verbindung gebracht. Die Dynamik der heterotrophen Sukzession wird durch eine Kurve mit einem schnellen Anstieg der Organismenzahl bis zum Erreichen eines bestimmten Maximums beschrieben, dann nimmt die Zahl der Organismen allmählich ab, wenn die Energieressourcen erschöpft sind. Es ist nicht möglich, eine Art Steady State (Höhepunkt) zu erreichen. Eine solche Gesellschaft schreitet rasant voran, ist aber dennoch zunächst zum Aussterben verurteilt.
Die Sahne haben wir schon von den meisten Feldern abgeschöpft. Ihr weiterer Betrieb im Laufe der Zeit erfordert immer mehr Energieinvestitionen. Daher wird die Effizienz des Bergbaus stetig abnehmen. Gleichzeitig wird auch die Lebensfähigkeit einer Zivilisation, die auf einer heterotrophen Sukzession aufgebaut ist, abnehmen, es sei denn, katastrophale Veränderungen treten natürlich noch früher ein. Deshalb widmen wir uns mit großem Aufwand der Suche nach neuen Energiequellen. Aber selbst wenn wir lernen, die thermonukleare Fusion zu kontrollieren, wird dies unsere zerstörerische Natur nicht ändern.
Abhängig von den Ausgangsbedingungen wird die Nachfolge unterteilt in
- primär(wenn Organismen leere Gebiete besiedeln, die noch nie zuvor bewohnt waren) und
- sekundär(der Prozess findet an Orten statt, die bereits bewohnt sind, aber ihre Bewohner beispielsweise durch Vergletscherung oder menschliche Aktivitäten verloren haben).
Erstnachfolge- der Prozess der Entwicklung und des Ersatzes von Ökosystemen in zuvor unbesiedelten Gebieten, beginnend mit ihrer Besiedlung.
Ein klassisches Beispiel für die primäre Sukzession ist die Entwicklung einer Gemeinschaft auf erkalteter Lava oder Asche in der Zone der Vulkanwirkung, auf Felsen und Steinen. Zunächst erscheinen Flechten, die die Oberfläche mit Stickstoff anreichern.
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Nach einiger Zeit beginnen sich im Biotop Moose zu entwickeln. Danach wächst Gras zusammen mit Moosen, dann kleinblättrige Bäume. Es ist nicht schwer zu bemerken, dass sich der Boden die ganze Zeit im Ökosystem entwickelt und das Wachstum aller komplexeren Organismen ermöglicht.
Sekundäre Nachfolge tritt dort auf, wo die Biozönose zuvor bestand, aber durch natürliche oder anthropogene Faktoren zerstört wurde.
Zum Beispiel beginnt die sekundäre Sukzession an den Orten der Entwaldung, auf verlassenem Ackerland, in verlassenen Dörfern, nach Naturkatastrophen: Überschwemmungen, Tsunamis, Waldstürme, Erdbeben. Die Untersuchung pyrogener (aus Bränden resultierender) Abfolgen erhält eine besondere Bedeutung, da mit der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft der Anteil der durch den Menschen verursachten Brände zunimmt.
Sekundäre Nachfolge endet mit einer stabilen Community-Bühne nach 150-250 Jahre und primär dauert ungefähr 1000 Jahre.
4.2.1 Klimax-Ökosystem.
Die Sukzession endet mit dem Stadium, in dem alle Arten des Ökosystems, die sich vermehren, eine relativ konstante Zahl behalten und keine weitere Änderung in ihrer Zusammensetzung auftritt. Dieser Gleichgewichtszustand wird Wechseljahre genannt, und das Ökosystem wird als Höhepunkt bezeichnet. Unter verschiedenen abiotischen Bedingungen werden verschiedene Klimax-Ökosysteme gebildet. In heißem und feuchtem Klima wird es ein Regenwald sein, in einem trockenen und heißen Klima wird es eine Wüste sein. Die wichtigsten Biome der Erde sind die Klimax-Ökosysteme ihrer jeweiligen geografischen Gebiete.
Yelnik ist die letzte Höhepunktstufe in der Entwicklung des Ökosystems unter den klimatischen Bedingungen des Nordens, dh bereits die Wurzelbiozönose (Abb. 33).
Reis. 33. Aufeinanderfolgende Sukzession bei der Bildung eines Fichtenwaldes.
Auf einem leblosen Substrat siedeln sich zunächst die sogenannten Pionierarten wie Flechten und Krustenalgen an. Für 5-10 Jahre reichern sie das Substrat etwas mit Nährstoffen an und bilden die Rudimente des Bodens. Auf diesen noch sehr kargen Böden siedeln sich außerdem Gräser an, die den Boden weiter bereichern. Etwa 15 Jahre nach Beginn der Sukzession siedeln sich auf dem einst leblosen Platz die ersten Sträucher an, die nach und nach durch sommergrüne lichtliebende Bäume, meist Birke und Espe, ersetzt werden, die sich durch schnelles Wachstum auszeichnen.
Konzept und Typen, 2018.
Im Alter von 50 Jahren stechen in einem jungen Laubwald die stärksten Bäume hervor, die die schwächeren Triebe beschatten, die absterben und die Möglichkeit bieten, sich unter dem Blätterdach eines Laubwaldes aus Fichtenholz niederzulassen. Die Fichte ist schattentoleranter, unter dem Schutz von Laubbäumen holt sie diese im Wachstum nach und nach ein und erobert ihren Lebensraum zurück. Im Alter von 70 Jahren erreicht das Ökosystem das Stadium eines Fichten-Laub-Mischwaldes. Laubbäume haben bis dahin Zeit, alt zu werden, und nach und nach gelangt die Fichte in die erste Stufe, wobei sie die gesamte Laubvegetation beschattet und ausdünnt. Im Alter von 90 Jahren erreicht dieses Ökosystem das Höhepunktstadium, das durch ein fast vollständiges Fehlen von Laubbäumen gekennzeichnet ist, die Fichte wird zur dominierenden Erbauungsart und bildet in besonderer Weise das gesamte Leben der Gemeinschaft, die dieses Ökosystem bewohnt.
das Gesetz der Thermodynamik heißt das Gesetz der Erhaltung der Struktur der Biosphäre).
Ökologische Nachfolge - Konzept und Typen. Einordnung und Merkmale der Kategorie "Ökologische Nachfolge" 2017-2018.
